半导体用黏合剂、以及半导体装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种半导体用黏合剂，其为包含热塑性树脂、热固性树脂、固化剂及具有酸基的助熔剂化合物的半导体用黏合剂，其中，通过以10℃/分钟的升温速度对半导体用黏合剂进行加热的差示扫描热量测量而得到的DSC曲线的60至155℃的发热量为20J/g以下，通过以10℃/分钟的升温速度对半导体用黏合剂进行加热的剪切粘度测量而得到的粘度曲线的最低熔融粘度为2000Pa

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体用黏合剂、以及半导体装置及其制造方法


[0001]本专利技术有关一种半导体用黏合剂、以及半导体装置及其制造方法。

技术介绍

[0002]以往，连接半导体芯片与基板时，广泛应用使用金导线等金属细线的导线接合方式。
[0003]近年来，为了应对对半导体装置的高功能化、高积体化、高速化等要求，在半导体芯片或基板上形成称为凸块的导电性突起，直接连接半导体芯片与基板的倒装芯片(flip chip)连接方式(FC连接方式)正在普及。
[0004]例如，关于半导体芯片与基板之间的连接，在BGA(Ball Grid Array：球栅阵列)、CSP(Chip Size Package：芯片尺寸封装)等中广泛使用的COB(Chip On Board：板上芯片)型连接方式也符合FC连接方式。并且，FC连接方式也广泛使用于在半导体芯片上形成连接部(凸块或配线)来连接半导体芯片之间的COC(Chip On Chip：层叠式芯片)型及在半导体晶圆上形成连接部(凸块或配线)来连接半导体芯片与半导体晶圆之间的COW(Chip On Wafer：晶圆上芯片)型连接方式中(例如，参考专利文献1)。
[0005]并且，在强烈要求进一步的小型化、薄型化及高功能化的封装中，将上述连接方式层叠
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多级化而成的芯片堆叠型封装、POP(Package On Package：叠层封装)、TSV(Through
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Silicon Via：硅穿孔)等也开始广泛普及。这种层叠
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多级化技术三维地配置半导体芯片等，因此与二维地配置的方法相比，能够减小封装。并且，层叠
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多级化技术由于在提高半导体的性能、减少干扰、减少安装面积、省电等中也有效，因此作为下一代的半导体配线技术受到关注。
[0006]其中，从充分确保连接可靠性(例如，绝缘可靠性)的观点而言，一般在连接部彼此的连接中使用金属接合。作为在上述连接部(例如，凸块及配线)中使用的主要金属，有焊料、锡、金、银、铜、镍等，也使用包含这些多种的导电材料。用于连接部的金属由于表面氧化而生成氧化膜及在表面附着氧化物等杂质，从而有时在连接部的连接面产生杂质。若这种杂质残留，则半导体芯片与基板之间或两个半导体芯片之间的连接可靠性(例如，绝缘可靠性)降低，有可能损害采用上述连接方式的优点。
[0007]并且，作为抑制这些杂质的发生的方法，有OSP(Organic Solderbility Preservatives：有机可焊性保护层)处理等中已知的利用抗氧化膜对连接部进行涂布的方法，但该抗氧化膜有时会成为连接工艺时的焊料润湿性的降低、连接性的降低等的原因。
[0008]因此，作为去除上述氧化膜及杂质的方法，提出有一种使半导体用黏合剂含有助熔剂的方法(例如，参考专利文献2)。
[0009]以往技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1：日本特开2008
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294382号公报
[0012]专利文献2：国际公开第2013/125086号

技术实现思路

[0013]专利技术要解决的技术课题
[0014]近年来，从提高生产率的观点而言，提出有一种经由半导体用黏合剂将多个半导体芯片装载于被装载部件(半导体芯片、半导体晶圆、配线电路基板等)上并临时固定之后，一并进行固化和密封的工艺。在该工艺中，通过以半导体用黏合剂能够流动的程度对工作台进行加热(60至155℃左右)，在被装载部件上临时固定半导体芯片之后，再次以连接部(凸块或配线)的熔点以上的温度(例如260℃程度)进行高温压接并进行金属接合，然后一并固化半导体用黏合剂。根据该工艺，能够效率良好地制作多个半导体封装。
[0015]在上述工艺中，有在半导体用黏合剂中残留空隙的情况，为了防止该空隙的产生，提出有一种在加压条件下进行一并固化的方法。然而，若半导体芯片的数量增多，则即使采用上述方法，有时也会残留空隙，明确了有进一步改良的余地。
[0016]因此，本专利技术的目的之一在于，在经由半导体用黏合剂将多个半导体芯片临时固定于被装载部件上，将它们进行高温压接并进行金属接合之后，一并进行固化和密封的工艺中，减少可能残留于半导体用黏合剂中的空隙。
[0017]即，本专利技术的目的在于提供一种能够减少上述空隙的半导体用黏合剂、以及使用上述半导体用黏合剂的半导体装置及其制造方法。
[0018]用于解决技术课题的手段
[0019]本专利技术人等推测，在上述工艺的高温压接时产生较多空隙，其结果，空隙容易残留于半导体用黏合剂中。即，认为在上述高温压接时，由于对半导体用黏合剂急剧地施加高温的热，因此半导体用黏合剂中所包含的挥发成分通过发泡、膨胀而产生较多的空隙。也有该高温压接之后，通过一并固化时的加压去除空隙的工序，但推测为若固化前的空隙量过多，则即使进行加压，也无法完全破坏空隙而会导致一部分残留。
[0020]并且，推测为当半导体晶圆上的半导体芯片的装载数量多的情况下，由于在临时固定及高温压接时半导体用黏合剂局部固化，因此作为结果，空隙容易残留于半导体用黏合剂中。即，在上述工艺中，由于依序装载半导体芯片，因此对初期装载的半导体芯片及半导体用黏合剂持续施加基于工作台的热履历，直到完成最后的半导体芯片的装载为止。因此，推测若半导体芯片的数量增多，则导致临时固定初期所装载的半导体芯片的半导体用黏合剂的固化会局部进行，空隙无法通过一并固化时的加压被去除而残留。本专利技术人等根据上述推测进行进一步探讨，从而完成了本专利技术。
[0021]本专利技术的几个方面提供以下。
[0022][1]本专利技术提供一种半导体用黏合剂，其为包含热塑性树脂、热固性树脂、固化剂及具有酸基的助熔剂化合物的半导体用黏合剂，其中，通过以10℃/分钟的升温速度对上述半导体用黏合剂进行加热的差示扫描热量测量而得到的DSC曲线的60至155℃的发热量为20J/g以下，通过以10℃/分钟的升温速度对上述半导体用黏合剂进行加热的剪切粘度测量而得到的粘度曲线的最低熔融粘度为2000Pa
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s以上。
[0023][2]根据上述[1]所述的半导体用黏合剂，其中，上述最低熔融粘度为3000Pa
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s以上。
[0024][3]根据上述[1]所述的半导体用黏合剂，其中，上述最低熔融粘度为4000Pa
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s以上。
[0025][4]根据上述[1]至[3]中任一项所述的半导体用黏合剂，其中，上述最低熔融粘度为20000Pa
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s以下。
[0026][5]根据上述[1]至[3]中任一项所述的半导体用黏合剂，其中，上述最低熔融粘度为15000Pa
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s以下。
[0027][6]根据上述[1]至[3]中任一项所述的半导体用黏合剂，其中，上述最低熔融粘度为10000Pa
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s以下。
[0028][7]根据上述[1]至[6]中任一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体用黏合剂，其为包含热塑性树脂、热固性树脂、固化剂及具有酸基的助熔剂化合物的半导体用黏合剂，其中，通过以10℃/分钟的升温速度对所述半导体用黏合剂进行加热的差示扫描热量测量而得到的DSC曲线的60～155℃的发热量为20J/g以下，通过以10℃/分钟的升温速度对所述半导体用黏合剂进行加热的剪切粘度测量而得到的粘度曲线的最低熔融粘度为2000Pa
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s以上。2.根据权利要求1所述的半导体用黏合剂，其中，所述最低熔融粘度为3000Pa
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s以上。3.根据权利要求1所述的半导体用黏合剂，其中，所述最低熔融粘度为4000Pa
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s以上。4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体用黏合剂，其中，所述最低熔融粘度为20000Pa
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s以下。5.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体用黏合剂，其中，所述最低熔融粘度为15000Pa
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s以下。6.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体用黏合剂，其中，所述最低熔融粘度为10000Pa
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s以下。7.根据权利要求1至6中任一项所述的半导体用黏合剂，其中，通过以10℃/分钟的升温速度对所述半导体用黏合剂进行加热的差示扫描热量测量而得到的DSC曲线的起始温度为155℃以上。8.根据权利要求1至7中任一项所述的半导体用黏合剂，其中，示出所述最低熔融粘度的温度为135℃以上。9.根据权利要求1至7中任一项所述的半导体用黏合剂，其中，示出所述最低熔融粘度的温度为140℃以上。10.根据权利要求1至7中任一项所述的半导体用黏合剂，其中，示出所述最低熔融粘度的温度为145℃以上。11.根据权利要求1至10中任一项所述的半导体用黏合剂，其中，通过以10℃/分钟的升温速度对所述半导体用黏合剂进行加热的剪切粘度测量而得到的粘度曲线的80℃的粘度为10000Pa
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s以上。12.根据权利要求1至11中任一项所述的半导体用黏合剂，其中，所述热塑性树脂的重均分子量为10000以上。13.根据权利要求1至12中任一项所述的半导体用黏合剂，其中，所述热塑性树脂的含量以所述半导体用黏合剂的固体成分总量为基准，为1至30质量％。14.根据权利要求1至13中任一项所述的半导体用黏合剂，其中，所述热塑性树脂的含量以所述半导体用黏合剂的固体成分总量为基准，为5质量％以上。15.根据权利要求1至14中任一项所述的半导体用黏合剂，其中，所述固化剂含有胺类固化剂。16.根据权利要求1至15中任一项所述的半导体用黏合剂，其中，
所述固化剂含有咪唑类固化剂。17.根据权利要求1至16中任一项所述的半导体用黏合剂，其中，所述固化剂的含量以所述半导体用黏合剂的固体成分总量为基准，为2.3质量％以下。18.根据权利要求1至17中任一项所述的半...

【专利技术属性】
技术研发人员：秋吉利泰，上野惠子，
申请(专利权)人：株式会社力森诺科，
类型：发明
国别省市：